báo cáo thí nghiệm môn kỹ thuật điện cơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BM KỸ THUẬT ĐIỆN ,ĐIỆN TỬ.

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CƠ

LỚP :54KTĐ

Hà nội- ngày 16 tháng 12 năm 2014

Page 1


MỤC LỤC:
BÀI 1: THÍ NGHIỆM KHÔNG TẢI MÁY BIẾN ÁP.
BÀI 2: THÍ NGHIỆM NGẮN MẠCH MÁY BIẾN ÁP.
BÀI 3: THÍ NGHIỆM CÓ TẢI CỦA MÁY BIẾN ÁP.
BÀI 4: XÂY ĐỰNG ĐƯỜNG QUAN HỆ U2=f(I2); η=f(I2).
BÀI 5: KHỞI ĐỘNG TRỰC TIẾP ĐỘNG CƠ BA PHA ĐỒNG BỘ.
BÀI 6: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ 3 PHA.
BÀI 7: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA LỒNG
SÓC QUAY 1 CHIỀU.

Page 2


BÀI 1: THÍ NGHIỆM KHÔNG TẢI MÁY BIẾN ÁP.

I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
-Khảo sát thông số của máy biến áp ở chế độ không tải.
II.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
-Bước 1: Thiết bị cần bổ trợ là 1W kế 1 pha ( 220V – 5A ).

Lắp sơ đồ thí nghiệm cho máy biến áp 1 pha 220V/2π 110A.

-Bước 2: Đo xác định các thông số trên đồng hồ A—W—V1—V2.
-Bước 3: Xác định các thông số máy biến áp lúc không tải.
Tổng trở : Z0 = | Z1 + ZM | =

Điện trở : R0 = | r1 + rM | =

Điện kháng : X0 = X1 + Xm =
Hệ số công suất: Cos

o=

; Po = Ffe ( tổn hao sắt từ ).

Tỉ số biến áp: K =

Page 3


-Bảng kết quả thí nghiệm không tải cúa máy biến áp :
Lần
TN

Kết quả thí nghiệm
U10(V) I10(A)

1
2
3

20
19
21

1.2
1.4
1.1

P10(W)

17.5
17.7
17.2

Số liệu tính toán
U20(V)

120
115
124

Zo(Ω)

Ro(Ω)

Xo(Ω)

16.67
13.57

19.09

12.15
9.03
14.21

11.4
10.1
12.7

K

0.73
0.66
0.74

0.167
0.165
0.169

III.NHẬN XÉT:
- Ta thấy khi bên thứ cấp không tải coi như hở mạch nên dòng không tải chính
là tương đối nhỏ.
- Do cosnằm trong khoảng từ 0.6 đến 0.75 nên các thông số ta thu được tương đối
chính xác.

Page 4


BÀI 2: THÍ NGHIỆM NGẮN MẠCH MÁY BIẾN ÁP.

I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
-Khảo sát thông số của máy biến áp khi ngắn mạch đầu ra.
II.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
-Bước1 : Thiết bị bổ trợ là 1W kế 1 pha
Lắp sơ đồ thí nghiệm như sau :

-Bước 2 : Lắp nguồn Un thay đổi từ ( 0V – 240V)
Thay đổi giá trị Un sao cho giá trị In1 = I1đm hoặc In2 = I2đm
Đọc xác định các thông số trên đồng hồ A1, W, A, A2.
Page 5


-Bước3 : Xác định thông của máy biến áp lúc ngắn mạch.
Zn = Z1 + Z2 =

rn = r1 + r’2 =
Xn =
Pn = Pcu1 + Pcu2 (Pcu1,Pcu2 : tổn hao đồng trên sơ cấp, thứ cấp ).
Cosφo =

-Bảng kết quả thí nghiệm máy biến áp khi ngắn mạch.
Lần
TN

Kết quả thí nghiệm
Kết quả tính toán
U1n(V I1n(A) P1n(W I2n(A) Zn(Ω) Rn(Ω) Xn(Ω) Cos
)
)
n

1
2
3

20
18
22

3.0
3.2
2.8

40.3
40.6
40.5

1.02
1.03
1.01

431
419
444

154
150
162

401

391
413

0.359
0.358
0.364

III.NHẬN XÉT:
- Ta thấy khi ngắn mạch máy biến áp thì có dòng chạy qua bên thứ cấp I2n và I2n
thường có giá trị nhỏ hơn dòng điện sơ cấp do có thành phần tổn hao lõi là dòng điện
từ hóa.
- Hệ số công suất của máy biến áp tương đối ổn định.
Page 6


BÀI 3: THÍ NGHIỆM CÓ TẢI CỦA MÁY BIẾN ÁP.
I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
-Khảo sát các thông số của máy biến áp khi có tải.
II.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
-Bước 1: Lắp sơ đồ thí nghiệm như sau:

Page 7


Chú ý: 2 cuộn thứ cấp đấu song song.
-Bước 2: Lắp nguồn 220V cho cuộn sơ cấp.
Lắp tải R các cấp khác nhau cho cuộn thứ cấp.
Thay đổi R sao cho I2 của A2 sao cho I2=I2đm =I2n.
Đọc và xác định thông số trên các đồng hồ A1, A2, V1, V2, P1, P2.
Lưu ý: trong thí nghiệm thực tế phòng thí nghiệm điện trở R chỉ có 3 cấp khác

nhau. Lần lượt mắc song song 1, 2, 3 điện trở vào hoạt động và đọc kết quả trên đồng
hồ đo.
-Bước 3: Xác định thông số máy biến áp lúc có tải( tính toán thông số).
Hiệu suất máy biến áp: µ=
*100 (%)

*µ

Hệ số công suất : cos φn =

cos φ2 =

-Bảng kết quả thí nghiệm có tải của máy biến áp :
LẦN THÍ
NGHIỆM

Kết quả thí nghiệm
I1(A) P1(W) I2(A) U2(v)
Page 8

P2(W)

Số liệu tính toán
µ(%) Cosφ2 Cos φ1


1
2
3

0.5
1.0
1.5

105
200
280

1.0
2.1
3.1

110
100
95

100
194
271

95
97
96

0.90
0.92
0.92

0.95
0.90

0.84

Chú ý:lần 1 với R=120Ω, lần 2 r1 song song r2 R=60Ω, lần 3 r1 song song r2 song song
r3 R=40Ω
III.NHẬN XÉT:
-

Ta thấy I2 > I1 bởi khi máy biến áp có tải dòng điện sơ cấp không chỉ từ hóa
lõi mà còn cung cấp dòng điện tới tải nối với thứ cấp.

-

Khi thực hiện lần lượt 3 trường hợp của mắc tải như trên ta thấy điện trở giảm
thì dòng điện thì tăng lên tương ứng (mắc song song) và ngược lại khi mắc nối
tiếp.

-

Đặc biệt khi máy biến áp hoạt động ở chế độ có tải thì hiệu suất của máy biến
áp rất cao

BÀI 4: XÂY ĐỰNG ĐƯỜNG QUAN HỆ U2=f(I); η=f(I).
Page 9


I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIÊM
-Khảo sát để xây dựng đường quan hệ giữa U2 với I2 và hiệu suất máy biến áp

η

I2.
II.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
-Bước 1: Lắp sơ đồ thí nghiệm như sau:

-Bước 2: Bên thứ cấp lắp tải điện trở có 3 cấp.
Thay đổi các cấp ta đọc xác định thông số trên các đồng hồ P1; P2; V; A.
-Bước 3: Lập bẳng tổng kết và vẽ đồ thị.
LẦN TN
P1(W)
1
2
3

100
194
271

Kết quả thí nghiệm
P2(W)
U2(V)
105
200
280

110
100
95

I(A)
1.0

2.1
3.1

Số liệu tính toán
η(%)
95
96
97

0.95
0.96
0.97

Chú ý:Lần 1 với R=120Ω, lần 2 r1 song song r2 R=60Ω, lần 3 r1 song song r2 song
song r3 R=40Ω

Page
10

với


ĐƯỜNG QUAN HỆ U2=f(I):

ĐƯỜNG QUAN HỆ η=f(I2):

III.NHẬN XÉT:
- Ta thấy khi I2 tăng U2 cũng tăng và ngược lại.Nên giữa I2 và U2 luôn có
quan hệ tỷ lệ thuận với nhau.
- Khi bên thứ cấp lắp tải là điện trở có 3 cấp như trên thì dòng thứ cấp tăng

khiến công suất tăng theo sấp xỉ gần bằng công suất bên sơ cấp => Hiệu suất
máy biến áp cuũng rất cao.

BÀI 5: KHỞI ĐỘNG TRỰC TIẾP ĐỘNG CƠ BA PHA ĐỒNG
I.MỤC ĐÍCH:
-Nhằm giúp học viên thực hành đấu dây cho động cơ chạy trực tiếp.
II.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
MẠCH ĐỘNG LỰC

Page
11

BỘ.


- Bước1: Thực hiện đấu dây vào nguồn 3 pha.
- Bước2: Sau khi đấu dây xong kiểm tra lại mạch và vận hành động cơ.
- Bước 3: Vận hành động cơ theo trình tự sau:
Do đây là mạch mở máy trực tiếp nên vận hành rất đợn giản để mở máy động cơ ta
đóng atomat 3 pha cấp điện cho động cơ, khi đó động cơ được cấp điện và hoạt động.
Để dừng động cơ ta tắt atomat cắt động cơ ra khỏi nguồn điện.
-Bước 4: Nếu động cơ đã chay đúng như yêu cầu. Hãy mắc các đồng hồ đo vào mạch
động lực để đo gái trị I,U của động cơ.

III.KẾT QUẢ ĐO:
Điện áp 1 pha Up=220V.
Dòng điện 1 pha Ip=2.6A.
Điện áp 3 pha U=388V.
Dòng điện 3 pha I=3.2A.
Tốc độ quay V=1510 vòng/phút.

Page
12


IV.NHẬN XÉT:
-

Kết quả thu được ở thí nghiệm là hợp lí. Do tải mắc hình sao nên ta thấy các
giá trị điện áp dây bằng

3

lần các giá trị điện áp pha và dòng điện dây (dòng

điện đầu cực bằng dòng điện pha).

BÀI 6: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ 3 PHA.
I.MỤC ĐÍCH:
-Nhằm giúp học viên thực hành đấu mạch điều khiển, mạch động lực.Qua đó hiểu
thêm về phương pháp điều khiển động cơ.
II.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:
Page
13


Mạch động lực:

Mạch điều khiển:

-Bước 1: Thực hiện thao tác đấu dây mạch điều khiển, mạch động lực.
-Bước 2: Sau khi đã đấu xong, ta cấp điện cho mạch điều khiển để kiểm tra các khí
cụ điện hoạt đọng đúng theo yêu cầu chưa.
-Bước 3: Cấp nguồn cho mạch động lực.
Page
14


-Bước 4: Vận hành hệ thống theo trình tựu sau:
- S2: nút mở máy.
- S1: nút dừng máy.
- K1: khởi động từ chính(cấp nguồn 3 pha cho động cơ).
Khi nhấn S2, cuộn dây khởi động từ K1 được cung cấp điện.Tiếp điểm phụ
thường mở của K1 đóng lại duy trì trạng thái cấp nguồn cho K1. Tiếp điểm chính K1
đón nên động cơ 3 pha được cấp nguồn.
Khi nhấn S1(nút dừng) thì cuộn dây K1 bị ngắt cấp nguồn nên tiếp điểm phụ
K1 mở ra như trạng thái ban đầu động cơ không được cấp nguồn 3 pha nên dừng.
-Bước 5: Nếu động cơ đã chạy như yêu cầu. hãy mắc các đồng hồ đo vào mạch động
lực để đo giá trị U,I của động cơ.
III.KẾT QUẢ ĐO:
Điện áp 1 pha Up=225V.
Dòng điện 1 pha Ip=2.6A.
Điện áp 3 pha U=381V.
Dòng điện 3 pha I=3.2A.
Tốc độ quay V=1502 vòng/phút.
IV.NHẬN XÉT :
-Sau khi kéo phanh:Khi nhấn tốc độ của động cơ liên tục giảm, điện áp cũng giảm
theo còn dòng điện tăng rất nhanh.

BÀI 7: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

LỒNG SÓC QUAY 1 CHIỀU.
I.MỤC ĐÍCH:
Page
15


-Nhằm giúp học viên thực hành đấu mạch điều khiển, mạch động lực.Qua đó hiểu
thêm về phương pháp điều khiển động cơ.
II.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:
Mạch động lực:

Mạch điều khiển:

-Bước 1: Thực hiện thao tác đấu dây mạch điều khiển, mạch động lực.
-Bước 2: Sau khi đã đấu xong, ta cấp điện cho mạch điều khiển để kiểm tra các khí
cụ điện hoạt đọng đúng theo yêu cầu chưa.
Page
16


-Bước 3: Cấp nguồn cho mạch động lực.
-Bước 4: Vận hành hệ thống theo trình tựu sau:
- S2: nút mở máy.
- S1: nút dừng máy.
- K1: khởi động từ chính(cấp nguồn 3 pha cho động cơ).
Khi nhấn S2, cuộn dây khởi động từ K1 được cung cấp điện.Tiếp điểm phụ
thường mở của K1 đóng lại duy trì trạng thái cấp nguồn cho K1. Tiếp điểm chính K1
đón nên động cơ 3 pha được cấp nguồn.
Khi nhấn S1(nút dừng) thì cuộn dây K1 bị ngắt cấp nguồn nên tiếp điểm phụ
K1 mở ra như trạng thái ban đầu động cơ không được cấp nguồn 3 pha nên dừng.

-Bước 5: Nếu động cơ đã chạy như yêu cầu. hãy mắc các đồng hồ đo vào mạch động
lực để đo giá trị U,I của động cơ.
III.KẾT QUẢ ĐO:
Điện áp 1 pha Up=220V.
Dòng điện 1 pha Ip=0.5A.
Điện áp 3 pha U=388V.
Dòng điện 3 pha I=1.5A.
Tốc độ quay V=1498 vòng/phút.
IV.NHẬN XÉT :
-Sau khi kéo phanh:Khi nhấn tốc độ của động cơ liên tục giảm, điện áp cũng giảm
theo còn dòng điện tăng rất nhanh.

Page
17